基因诊断 Gene Diagnosis 1
1 基因诊断 Gene Diagnosis
第一节基因诊断技术 第二节基因诊断方法及实例 2
2 第一节 基因诊断技术 第二节 基因诊断方法及实例
基因诊断： 利用分子生物学技术从DNA水平检测人类疾病 的基因改变，又称DNA分析法。 传统的诊断：表现型→基因型 基因诊断：基因型→表现型 (逆向诊断) 3
3 基因诊断： 利用分子生物学技术从DNA 水平检测人类疾病 的基因改变，又称DNA分析法。 传统的诊断：表现型→基因型 基 因 诊 断：基因型→表现型 （ 逆向诊断）
十基因诊断的特征： 1不受材料来源影响 外周血、活体穿刺组织、孕妇外周血、血斑等 2症状前诊断 尤其对于一些延迟显性疾病如Huntingtong舞蹈病 3产前诊断 避免患儿出生，提高人口质量 4
4 基因诊断的特征： 1 不受材料来源影响 外周血、活体穿刺组织、孕妇外周血、血斑等 2 症状前诊断 尤其对于一些延迟显性疾病如Huntingtong舞蹈病 3 产前诊断 避免患儿出生，提高人口质量
第一节基因诊断技术 变性 当有酸、碱、热及某些变性剂（如尿素、乙醇、甲酰胺、胍等）等 变性因素存在时，DNA分子双链间的氢键断裂，解离成两条无规 则的卷曲状单链DNA,此现象称为变性denaturation)。 复性 去除变性因素后，单链DNA能通过碱基互补重新结合成稳定的双 链螺旋结构，此过程称为复性(renaturation) high slowly temp cool or high lower pH pH DNA double helices denaturation to renaturation restores single strands DNA double helices (nucleotide pairs (nucleotide pairs re-formed) broken)
5 变性 当有酸、碱、热及某些变性剂（如尿素、乙醇、甲酰胺、胍等）等 变性因素存在时，DNA分子双链间的氢键断裂，解离成两条无规 则的卷曲状单链DNA，此现象称为变性denaturation）。 复性 去除变性因素后，单链DNA能通过碱基互补重新结合成稳定的双 链螺旋结构，此过程称为复性（renaturation）。 第一节 基 因 诊 断 技 术
● 加热使DNA变性是实验室最常用的方法，称为热变性，DNA热 变性发生在一个狭窄的温度范围内。通常将DNA变性达到50%时 (即增色效应达到一半时)的温度称为解链温度或熔解温度 (melting temperature】,用Tm表示。 退火(annealing):热变性DNA在缓慢冷却时，可以复性，这 种复性称为退火。 "淬火”(quench):将热变性的DNA骤然冷却时，DNA不 可能复性，这是由于温度突然降低，单链DNA分子失去碰撞的机 会，因而不能复性，仍然保持单链变性的状态。将热变性DNA骤 然冷却的处理过程叫“淬火”。 利用“淬火”的原理，在用同位素标记的双链DNA片段进行分子 杂交时，为获得单链的杂交探针，可将装有热变性DNA溶液的试 管直接插入冰浴，使溶液在冰浴中骤然冷却至0°℃ 6
6 ⚫ 加热使DNA变性是实验室最常用的方法，称为热变性，DNA热 变性发生在一个狭窄的温度范围内。通常将DNA变性达到50%时 （即增色效应达到一半时）的温度称为解链温度或熔解温度 （melting temperature），用Tm表示。 ⚫ 退火（annealing）：热变性DNA 在缓慢冷却时，可以复性，这 种复性称为退火。 ⚫ “淬火”（quench）：将热变性的DNA 骤然冷却时，DNA不 可能复性，这是由于温度突然降低，单链DNA 分子失去碰撞的机 会，因而不能复性，仍然保持单链变性的状态。将热变性DNA骤 然冷却的处理过程叫“淬火” 。 ⚫ 利用“淬火”的原理，在用同位素标记的双链DNA片段进行分子 杂交时，为获得单链的杂交探针，可将装有热变性DNA 溶液的试 管直接插入冰浴，使溶液在冰浴中骤然冷却至0℃
核酸分子杂交的基本原理 根据核酸变性和复性的原理，不同来 不闪闪不八八 源的DNA变性后，若这些异源DNA Denature DNA Denature DNA and adsorb to filter in solution 之间存在某些相同序列的区域，在退 火条件下则可形成DNA-DNA异源双 链；或将变性的单链DNA与RNA经 Dip filter in solution 复性处理可以形成DNA-RNA杂合双 链。这种不同来源的单链核酸分子在 合适的条件下，通过碱基互补形成双 Measure DNA bound to filter 链杂交体的过程称为核酸分子杂交 molecular hybridization 八八M
7 核酸分子杂交的基本原理 ⚫ 根据核酸变性和复性的原理，不同来 源的DNA变性后，若这些异源DNA 之间存在某些相同序列的区域，在退 火条件下则可形成DNA-DNA异源双 链；或将变性的单链DNA与RNA经 复性处理可以形成DNA-RNA杂合双 链。这种不同来源的单链核酸分子在 合适的条件下，通过碱基互补形成双 链杂交体的过程称为核酸分子杂交 （molecular hybridization）
第一节基因诊断技术 范DNA 探针DNA 限制性内切酶消化 加标记 如放射性标记 琼脂糖电泳 泳动 加热变性 大分子量 小分子量 ⊕ 碱变性 与因定的 黎最髯餐整 靶DHA杂交 转移DNA 印迹杂交So 到膜上 洗脱多余探针 放射自显影 压片 8
8 第一节 基 因 诊 断 技 术 Southern 印 迹 杂 交
基因诊断技术 stack of paper towels nitrocellulose paper with tiohtly bound nucieic acids nlabeled nitroce条uos0 RNA or DNA tabeled RNA 印迹杂交No PAPER WITH SEPARATED butter NUCLEIC ACIDS HY台DIZED WITH LABELED PROBE sealed NUCLEIC ACIDS SEPARATED ACCORDING SEPARATED NUCLEIC ACIDS BLOTTED ONTO TO SIZE BY ELECTROPHORESIS IN NITROCELLULOSE PAPER BY SUCTION OF bag AN AGAROSE GEL BUFFER THROUGH BOTH GEL AND PAPER probe AFTER REMOVAL OF UNBOUND PROBE.BANDS COMPLEMENTARY TO LABELED PROBE ARE REVEALED BY SPECIFIC DETECTION OF THE LABEL of detected labeled bands narker参
9 基 因 诊 断 技 术 Northern 印迹杂交
基因诊断技术 点样 8888 Probe-32P 8883 检测 A 斑点杂交 B 8888 10 23 4
10 基 因 诊 断 技 术 斑 点 杂 交 点样 Probe- 32P 检测 A B 1 2 3 4